物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)谝豁?，共五十二頁?022年，8月28日維持細(xì)胞穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境跨膜運(yùn)輸方式被動(dòng)運(yùn)輸（passivetransport）主動(dòng)運(yùn)輸（activetransport）胞吞作用（endocytosis）

胞吐作用（exocytosis）第二頁，共五十二頁，2022年，8月28日細(xì)胞內(nèi)外存在離子分布不均衡主要的調(diào)控機(jī)制特殊的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性質(zhì)膜脂雙層的疏水性第三頁，共五十二頁，2022年，8月28日一、被動(dòng)運(yùn)輸概念：被動(dòng)運(yùn)輸（passivetransport）是通過簡單擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)物質(zhì)由高濃度向低濃度方向的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)特點(diǎn)：運(yùn)輸方向：順濃度差；動(dòng)力：物質(zhì)的濃度梯度，不需細(xì)胞代提供能量；有時(shí)需膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。類型：簡單擴(kuò)散（simplediffusion）協(xié)助擴(kuò)散（facilitateddiffusion）第四頁，共五十二頁，2022年，8月28日（一）簡單擴(kuò)散概念：又稱為自由擴(kuò)散（freediffusion），是疏水小分子或小的不帶電荷的極性分子，不需要細(xì)胞提供能量也不需要膜蛋白參與的跨膜運(yùn)輸方式。

某種物質(zhì)對膜的通透性（P）可以根據(jù)它在油和水中的分配系數(shù)（K）及擴(kuò)散系數(shù)（D）來計(jì)算：P=KD/t（t為膜的厚度）

第五頁，共五十二頁，2022年，8月28日第六頁，共五十二頁，2022年，8月28日一般情況下脂溶性越強(qiáng)越易通過質(zhì)膜小分子的比大分子物質(zhì)易穿過膜大的不帶電荷的極性分子和帶電荷的極性分子都難穿過。第七頁，共五十二頁，2022年，8月28日水孔蛋白只特異的允許水分子通過。提供水分子快速跨膜的通道。水孔蛋白4個(gè)亞基組成的四聚體，每個(gè)亞基有6個(gè)跨膜的a螺旋。第八頁，共五十二頁，2022年，8月28日概念：也稱促進(jìn)擴(kuò)散，是各種極性分子和無機(jī)離子以及細(xì)胞代謝物等在膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助下順濃度梯度（或電化學(xué)梯度）的跨膜運(yùn)輸。特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)運(yùn)速率高；②存在最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率；③有膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與，有特異性。

（二）協(xié)助擴(kuò)散第九頁，共五十二頁，2022年，8月28日膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是指鑲嵌在膜上和物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)的跨膜蛋白。載體蛋白（carrierprotein）通道蛋白（channelprotein）。第十頁，共五十二頁，2022年，8月28日載體蛋白（carrierprotein）載體蛋白（carrierprotein）是在生物膜上普遍存在的多次跨膜蛋白分子?？梢院吞囟ǖ娜苜|(zhì)分子結(jié)合，通過構(gòu)象改變介導(dǎo)溶質(zhì)的主動(dòng)和被動(dòng)跨膜運(yùn)輸。載體蛋白舉例：P103第十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日第十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日第十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日相同點(diǎn)：①特異性，有特異的結(jié)合位點(diǎn)；②有飽和動(dòng)力曲線；③受抑制劑的影響。不同點(diǎn)：①可改變過程的平衡點(diǎn)；②不對溶質(zhì)分子作任何共價(jià)修飾。和酶的異同點(diǎn)：載體蛋白又稱通透酶。第十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日紅細(xì)胞質(zhì)膜載體蛋白促進(jìn)葡萄糖擴(kuò)散示意圖

第十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日通道蛋白（channelprotein）概念：通道蛋白（channelprotein）是橫跨質(zhì)膜的親水性通道，允許適當(dāng)大小的分子和帶電荷的離子順梯度通過，又稱為離子通道。特征：離子通道具有選擇性；離子通道是門控的，受控于細(xì)胞信號只介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸，不與溶質(zhì)分子發(fā)生結(jié)合

第十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日類型：電壓門通道（voltage-gatedchannel）配體門通道（ligand-gatedchannel）壓力激活通道（stress-activatedchannel）第十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日第十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日與載體蛋白介導(dǎo)的運(yùn)輸相比較的顯著特點(diǎn)：具有極高的轉(zhuǎn)運(yùn)速率離子通道沒有飽和值離子通道是門控的第十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日二、主動(dòng)運(yùn)輸概念：主動(dòng)運(yùn)輸（activetransport）是指由載體蛋白介導(dǎo)的物質(zhì)逆濃度梯度（或化學(xué)梯度）由濃度低的一側(cè)向

濃度高的一側(cè)的跨膜運(yùn)輸方式。特點(diǎn)：①運(yùn)輸方向;低濃度到高濃度；②膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；③細(xì)胞提供能量。第二十頁，共五十二頁，2022年，8月28日第二十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日根據(jù)所需能量的來源不同主要分為：1.ATP直接提供能量

2.ATP間接提供能量

3.光能驅(qū)動(dòng)第二十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日第二十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊饬x:①保證了細(xì)胞或細(xì)胞器從周圍環(huán)境中或表面攝取必需的營養(yǎng)物質(zhì)，②能夠?qū)⒓?xì)胞內(nèi)的各種物質(zhì)，如分泌物、代謝廢物以及一些離子排到細(xì)胞外③能夠維持一些無機(jī)離子在細(xì)胞內(nèi)恒定和最適的濃度，特別是K+、Ca2+和H+的濃度。概括地說，主動(dòng)運(yùn)輸主要是維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，以及在各種不同生理?xiàng)l件下細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的快速調(diào)整。第二十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日ATP直接提供能量驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)運(yùn)輸P-型離子泵V-型質(zhì)子泵F-型質(zhì)子泵ABC超家族第二十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日鈉鉀泵（Na+-K+-ATP酶）存在于動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞膜上，植物、真菌和細(xì)菌上有類似的H+—泵作用：①維持細(xì)胞的滲透性，保持細(xì)胞的體積；②維持低Na+高K+的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，維持細(xì)胞的靜息電位。結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制Na+依賴的磷酸化與K+依賴的去磷酸化引起的構(gòu)象變化交替發(fā)生，結(jié)果每消耗1分子ATP，泵出3個(gè)Na+，泵進(jìn)2個(gè)K+

第二十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日第二十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日第二十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日鈣泵（Ca2+-ATP酶）第二十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日第三十頁，共五十二頁，2022年，8月28日質(zhì)子泵第三十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日協(xié)同運(yùn)輸（cotransport）是一類靠間接提供能量完成的主動(dòng)運(yùn)輸方式。物質(zhì)跨膜運(yùn)動(dòng)所需要的能量來自膜兩側(cè)離子的電化學(xué)濃度梯度，而維持這種電化學(xué)勢的是鈉鉀泵或質(zhì)子泵。動(dòng)物細(xì)胞中常常利用膜兩側(cè)Na+濃度梯度來驅(qū)動(dòng)，植物細(xì)胞和細(xì)菌常利用H+濃度梯度來驅(qū)動(dòng)。根據(jù)物質(zhì)運(yùn)輸方向與離子沿濃度梯度的轉(zhuǎn)移方向，協(xié)同運(yùn)輸又可分為：同向協(xié)同（symport）與反向協(xié)同（antiport）。

概念：協(xié)同運(yùn)輸（cotransport）是指一種物質(zhì)的運(yùn)輸伴隨另一種物質(zhì)的運(yùn)輸。它是一類靠間接提供能量完成的主動(dòng)運(yùn)輸方式。能量：鈉鉀泵或質(zhì)子泵通過消耗ATP產(chǎn)生膜兩側(cè)的電化學(xué)濃度梯度，驅(qū)動(dòng)協(xié)同運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)行。

動(dòng)物細(xì)胞中常常利用膜兩側(cè)Na+濃度梯度來驅(qū)動(dòng)，植物細(xì)胞和細(xì)菌常利用H+濃度梯度來驅(qū)動(dòng)。類型：共運(yùn)輸（同向協(xié)同（symport））對運(yùn)輸（反向協(xié)同（antiport））

ATP間接提供能量的主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谌?，共五十二頁?022年，8月28日第三十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日光驅(qū)動(dòng)泵細(xì)菌的視紫紅質(zhì)吸收光能，誘導(dǎo)構(gòu)象變化，運(yùn)輸質(zhì)子。第三十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸和膜電位膜電位：細(xì)胞膜兩側(cè)各種帶電物質(zhì)形成的電位差的總和。靜息電位（restingpotential）：細(xì)胞在靜息狀態(tài)下的膜電位。動(dòng)作電位（activepotential）：細(xì)胞在刺激作用下的膜電位。極化：在靜息電位狀態(tài)下，質(zhì)膜內(nèi)為負(fù)值，外為正值的現(xiàn)象。去極化：由于離子的跨膜運(yùn)輸使膜的靜息電位減小或者消失。反極化：離子的跨膜運(yùn)輸導(dǎo)致瞬間內(nèi)正外負(fù)的動(dòng)作電位的現(xiàn)象。超極化：離子的跨膜運(yùn)輸導(dǎo)致靜息電位超過原來的值。第三十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日三、膜泡運(yùn)輸膜泡運(yùn)輸完成大分子和顆粒性物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，因質(zhì)膜形成囊泡而得名，又稱批量運(yùn)輸（bulktransport）。根據(jù)物質(zhì)的運(yùn)輸方向分為：胞吞作用（endocytosis）胞吐作用（exocytosis）第三十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日（一）胞吞作用概念：胞吞作用通過細(xì)胞膜內(nèi)陷形成囊泡（胞吞泡），將外界物質(zhì)裹進(jìn)并輸入細(xì)胞的過程。類型：胞飲作用（pinocytosis）吞噬作用（phagocytosis）第三十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日胞飲作用特點(diǎn)：胞吞物為液體和溶質(zhì)；形成的胞吞泡?。ㄖ睆叫∮?50nm）；連續(xù)發(fā)生的過程；網(wǎng)格蛋白和結(jié)合素蛋白。第三十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日

第三十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日第四十頁，共五十二頁，2022年，8月28日吞噬作用特點(diǎn)：胞吞物為大分子和顆粒物質(zhì)；形成的胞吞泡大（直徑大于250nm）；信號觸發(fā)過程；微絲和結(jié)合蛋白。作用：防御侵染和垃圾清除工。第四十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日第四十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日胞飲作用和吞噬作用的區(qū)別特征物質(zhì)胞吞泡的大小轉(zhuǎn)運(yùn)方式胞吞泡形成機(jī)制胞飲作用溶液小于150nm連續(xù)的過程網(wǎng)格蛋白和接合素蛋白吞噬作用大顆粒大于250nm受體介導(dǎo)的信微絲和結(jié)合蛋白號觸發(fā)過程第四十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日（二）受體介導(dǎo)的胞吞作用受體介導(dǎo)的胞吞作用：配體和受體結(jié)合網(wǎng)格蛋白聚集有被小窩去被的囊泡和胞內(nèi)體融合有被小泡胞內(nèi)體是動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)由膜包圍的細(xì)胞器，其作用是傳輸由胞吞作用攝入的物質(zhì)到溶酶體中被降解。溶酶體第四十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日

受體介導(dǎo)的胞吞作用第四十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日受體介導(dǎo)的LDL內(nèi)吞過程

第四十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日不同類型受體的胞內(nèi)體的分選途徑：（1）返回原來的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)域，重新發(fā)揮受體的作用；（2）進(jìn)入溶酶體中被消化掉，稱為受體下行調(diào)節(jié)；（3）被運(yùn)至質(zhì)膜的不同結(jié)構(gòu)域，稱為跨細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)。第四十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日不同類型受體的胞內(nèi)體的分選途徑第四十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日（三）胞吐作用將細(xì)胞內(nèi)的分泌泡或其他一些膜泡中的物質(zhì)通過細(xì)胞質(zhì)膜運(yùn)出細(xì)胞的過程。第四十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日第五十頁，共五十二頁，202